Calculadora de Força Gravitacional
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Definição de força gravitacionalQual é a equação da gravidade?Como usar essa calculadora de força gravitacional?Perguntas frequentesEsta calculadora de força gravitacional permite que você encontre a força entre dois objetos quaisquer. Continue lendo para que você entenda melhor a definição da força gravitacional e saiba como aplicar a fórmula da gravidade.
Definição de força gravitacional
A lei da gravitação universal de Newton afirma que os objetos com massa diferente de zero atraem todos os outros objetos no Universo. Essa força de atração é chamada de gravidade. Ela existe entre todos os objetos, mesmo que sua intensidade seja ridiculamente pequena. Por exemplo, enquanto você lê estas palavras, uma pequena força surge entre você e a tela do computador. Essa força é muito pequena para causar qualquer efeito visível, mas se você aplicar o princípio da força gravitacional a planetas ou estrelas, seus efeitos começarão a aparecer.
A calculadora de queda livre da Omni é um dos exemplos mais comuns que ilustram o princípio da força gravitacional.
Qual é a equação da gravidade?
Use a fórmula a seguir para calcular a força gravitacional entre dois objetos quaisquer:
F = G · M · m/R²,
onde:
- F – Força gravitacional, medida em newtons (N) (o conversor de força 🇺🇸 da Omni pode convertê-la em outras unidades também). Ela é sempre positiva, o que significa que dois objetos massivos sempre se atraem (e nunca se repelem);
- M e m – Massas dos dois objetos em questão, em quilogramas (kg);
- R – Distância entre os centros desses dois objetos, em metros (m); e
- G – Constante gravitacional. Ela é igual a
6,674 · 10⁻¹¹ N · m²/kg².
Você notou que essa equação é semelhante à fórmula utilizada na calculadora da lei de Coulomb da Omni? Enquanto a lei da gravidade de Newton lida com massas, a lei de Coulomb descreve a força de atração ou repulsão entre cargas elétricas.
A natureza atrativa da gravidade está conectada também com uma nova definição para a massa. A teoria da Relatividade Geral, proposta por Albert Einstein em 1915, estabelece que curvatura = massa. Deste modo, qualquer objeto massivo, incluindo o Sol, a Terra e você, deforma ou curva o espaço-tempo, criando um poço gravitacional. Você pode ver um exemplo de um poço gravitacional na figura abaixo.
Como usar essa calculadora de força gravitacional?
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Descubra a massa do primeiro objeto. Vamos escolher a Terra como exemplo, sua massa é igual a
5,972 · 10²⁴ kg. *Você pode inserir esse número na calculadora digitando5.972e24ou5.972\*10^24. -
Descubra a massa do segundo objeto. Vamos escolher o Sol, ele pesa
1,989 · 10³⁰ kg, aproximadamente o mesmo que330.000Terras. -
Determine a distância entre os dois objetos. Escolheremos a distância da Terra ao Sol, que é cerca de
149.600.000 km. -
Insira todos esses valores na calculadora de força gravitacional. Ela usará a equação da gravidade para encontrar a força.
-
Agora você já tem o resultado! Nesse caso a força entre a Terra e o Sol é
3,54 · 10²² N.
O que é força gravitacional?
A força gravitacional é uma força de atração, uma das quatro forças fundamentais da natureza, que atua entre objetos massivos. Todo objeto com massa atrai outros objetos massivos, com intensidade inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. A força gravitacional é uma manifestação da deformação do tecido do espaço-tempo devido à massa do objeto, que cria um poço gravitacional, imagine uma bola de boliche sobre um pula-pula.
Como calcular a força gravitacional?
Para calcular a força gravitacional entre dois objetos, você pode usar a fórmula proposta por Newton, cuja descoberta é considerada um dos momentos mais importantes da ciência. Siga estas etapas simples:
- Encontre a massa dos dois objetos. Para fins de conformidade, use quilogramas.
- Multiplique as massas e multiplique o resultado pela constante gravitacional
G = 6,6743 · 10⁻¹¹ m³/(kg · s²). - Divida o resultado pelo quadrado da distância entre as massas, em metros.
O resultado é a força gravitacional em newtons.
Qual é a força gravitacional entre a Terra e a Lua?
A força gravitacional entre a Terra e a Lua é de 1,982 · 10²⁰ N. Para encontrar esse resultado:
- Identifique a massa da Terra: ME = 5,972 · 1024 kg.
- Encontre a massa da Lua: MM = 7,348 · 1022 kg.
- Calcule ME · MM · G = 5,972 · 1024 kg · 7,348 · 1022 kg · 6,6743 · 10-11 m3/(kg · s2) = 2,92883 · 1037 m3 · kg/s2.
- Divida pelo quadrado da distância entre a Terra e a Lua, r = 3,844 · 108 m: F = 2,92883 · 1037 m3 · kg/s2/(3,844 · 108 m)2 = 1,982 · 1020 N.
A força gravitacional dos planetas afeta os seres humanos?
Não, planetas distantes não afetam os seres humanos. Os únicos corpos celestes que podem fazer isso, mesmo que indiretamente, são o Sol e a Lua. Somente as marés nos mostram um lembrete diário da presença da força gravitacional. Não confie em horóscopos que dizem que Saturno afeta sua vida amorosa. A única coisa que os planetas fazem é manter a Terra em sua órbita. A força gravitacional entre você e Saturno é de cerca de 0,00000197 N, semelhante à força entre você e uma maçã a alguns centímetros de distância, e temos certeza que a fruta não afeta a sua vida amorosa.